Jump to content

    

Выбор оборудования для разварки кристаллов

Recommended Posts

Vartor

Добрый день. Поделитесь пожалуйста опытом использования установок для разварки СВЧ кристаллов золотой проволокой. Какой тип выбрать? На какие характеристики обратить внимание? Производители с хорошим соотношением цена-качество? Какой вообще порядок цен на ручные установки?

Аппарат для испытательной лаборатории. Планируемая частота использования - раз в месяц. Разварка кристаллов во временный корпус для испытаний, так что надежность соединения не так важна, как простота использования без плясок с бубном и сохранность кристалла в процессе разварки. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

khach

Вообще то это два разных аппарата- запайка кристалла в корпус и разварка выводов проволокой или лентой.  Посмотрите http://www.westbond.com/

Есть все что надо, но достаточно дорого. И надо учить оператора- лучше выслать оператора на стажировку на фирму.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Vartor
34 минуты назад, khach сказал:

Вообще то это два разных аппарата- запайка кристалла в корпус и разварка выводов проволокой или лентой.  Посмотрите http://www.westbond.com/

Есть все что надо, но достаточно дорого. И надо учить оператора- лучше выслать оператора на стажировку на фирму.

Вопрос именно про разварку, запайка кристалла меня сейчас не интересует. Смотрели в сторону westbond, но сайт выглядит мертвым и поисковик выдает только объявления о продаже на ибее. Они еще существуют?

Share this post


Link to post
Share on other sites

khach

Ну так http://www.westbond.com/machines_manual_wire_bonders.htm

Только определитесь- достаточно ball bonding или нужен Wedge-Wedge Wire Bonder. Но на мануальных машинах сварка может не повторяться от кристалла к кристаллу- все от оператора зависит. Возможно все таки надо смотреть на полуавтоматы- там оператор обучает машину форме стежка а потом она сама повторяет траекторию проволоки. Механически машины вестбонда выдерживают 10-15 лет без особого сервиса, чего не сказать о некотрых других- разбалтывается механика, а при микроных перемещениях это важно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

alexunder

@Vartor, для ваших целей подойдет wedge-bonding процесс. Шары - это достаточно узкая сфера да и хлопотно. Нужен простой аппарат из разряда лабораторных. Я так полагаю, диаметр проволоки из стандартных 25-40мкм?

Приходилось работать с аппаратом совсем уж колхозно-студенческого уровня американской фирмочки hybond. Золото на золото (пады 3нм/100 нм Cr/Au на кремнии) хорошо делал с высокой повторяемостью, но стоило перейти на другой материал падов, например нитрид титана, начинались танцы с бубном: настроишь параметры, вроде работает, но через неделю надо снова танцевать. Из плюсов - удобный кулачок для крепления образцов с подогревом (но это вроде как стандартная фича у всех бондеров).

На прошлой работе был аппарат был немецкий качеством получше: https://www.tpt-wirebonder.com/hb10/

Этот покупался из-за возможности делать шары помимо стандартного wedge. В итоге практически сразу у него вышла из строя система генерации разряда для формирования шара, но нам этот метод так и не понадобился, делали всё уэджем. У них вроде и дистрибьютор в России есть.

Edited by makc
Оффтопик удален

Share this post


Link to post
Share on other sites

makc

Оффтопик почищен. Продолжение оффтопика и, в частности, политики приведёт к закрытию темы и предупреждениям.

Share this post


Link to post
Share on other sites

DEM_ALEX

Доброго дня!

Подскажите, пожалуйста по технологии монтажа кристаллов усилителей. Есть такой усилитель. Его нужно установить в корпус и разварить. Эти две операции делаются на различном оборудовании? Что используют для монтажа кристалла в корпус? Дайте, если не затруднит, ссылочку на оборудование и, если есть, материалы или видео по технологии. 

И еще вопрос. Для чего делают такие "шарики" на контактных площадках? Буду очень благодарен за ответы.

TPT Wire Bonder - Wire Bonder - Drahtbonder HB100 Bump Bonding

Share this post


Link to post
Share on other sites

alexunder
On 11/20/2021 at 1:52 PM, DEM_ALEX said:

Есть такой усилитель. Его нужно установить в корпус и разварить. Эти две операции делаются на различном оборудовании?

Всё зависит от бюджета. Есть установки, которые комбинируют установку чипа, его позиционирование и разварку и могут это делать с высокой скоростью:

csm_Datacon-2200evo-2016_1f836ae67f.jpg

Такие системы нужны как правило, когда объем партии большой, много точек разварки и пэды довольно плотно расположены (а то и в несколько рядов), например с шагом 100мкм и меньше, - нужно точное позиционирование по осям и т.п.

В случае вашего чипа, если серия невелика, проще наверное клеить отдельно и разваривать на отдельном оборудовании.

Для ручной установки удобно пользоваться не пинцетом, а ручной вакуумной присоской - они бывают с насадками разных диаметров:

4a31dfdba357e4f553ddadfb7d2b4fa8@2x.jpg?v=1578673927

В автоматических машинах чипы тоже присоской подбираются как правило.

 

On 11/20/2021 at 1:52 PM, DEM_ALEX said:

И еще вопрос. Для чего делают такие "шарики" на контактных площадках? Буду очень благодарен за ответы.

TPT Wire Bonder - Wire Bonder - Drahtbonder HB100 Bump Bonding

Для пайки чипа непосредственно на печатную плату или другой чип. Называется Wafer Level Package (WLP) или Wafer Level Ball Grid Array Package (WLBGA).

image.thumb.png.0aecad81514086f54e2f153070247669.png

image.thumb.png.323f39ddb70aebe9867c350671a14849.png

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

DEM_ALEX

Огромное спасибо за ответ. У нас планируется опытная лаборатория и речь только о макетировании, отработке технологии и опытных образцов. Про серию не думаем. Может еще подскажите по такому вопросу. Чипы усилителей устанавливаются в корпус таким образом: наносится эвтектика, устанавливается чип, прижимается с заданным усилием, нагревается по профилю, остужается. Правильно я понимаю? Почему-то в описании машин для установки чипов прям акцентируется внимание на усилии. Или это важно только для приклеивания? 

Не имели ли дело с таким аппаратом для разварки F&S BONDTEC 53XX. И для монтажа F&S BONDTEC 5380 или Finetech FINEPLACER lambda 2?

Share this post


Link to post
Share on other sites

alexunder
5 hours ago, DEM_ALEX said:

Может еще подскажите по такому вопросу. Чипы усилителей устанавливаются в корпус таким образом: наносится эвтектика, устанавливается чип, прижимается с заданным усилием, нагревается по профилю, остужается. Правильно я понимаю? Почему-то в описании машин для установки чипов прям акцентируется внимание на усилии. Или это важно только для приклеивания?

Вы уверены, что желаете использовать именно эвтектику, а не эпоксидку? С эвтектикой почти не имел дела, кроме случаев когда нужен был хороший низкоомный и термический контакт подложки с платой или корпусом. Я смачивал поверхность платы/корпуса In-Ga эвтектикой, затем клал чип, надавливал и распределял слой эвтектики круговыми движениями чипа. Чип в итоге держится за счет капилярного эффекта, потом после экспериментов его можно даже снять, аккуратно поддев скальпелем.

В остальных случах проще приклеить, особенно если тепловой контакт не сильно важен. На этот счет есть разные эпоксидные составы, в т.ч. с наполнителем - стеклянными шариками нужного диаметра для того чтобы сформировать слой заданной толщины (важно, когда требуется выдержать параллелизм чипа к основанию).

В общем же технология простая:

- наносите эпоксидку

- устанавливаете ваш чип, прижимаете

- нагрев/сушка

- разварка

Усилие, с которым прижимаете чип имеет значние для приклеивания, надо смотреть рекомендации на конкретно ваш состав. Еще играет роль метод нанесения: иногда область нанесения заполняют зигзагобразным движением или крестом (зависит от конечного приложения, вязкости, размеров чипа и т.п.). Для нанесения клея в серии часто применяют автоматические диспенсеры...

 

5 hours ago, DEM_ALEX said:

Не имели ли дело с таким аппаратом для разварки F&S BONDTEC 53XX. И для монтажа F&S BONDTEC 5380 или Finetech FINEPLACER lambda 2?

Нет, когда занимался разваркой самостоятельно было другое оборудование (в теме выше указал). Упомянутые вами аппараты весьма приличные, думаю, не то что для лабораторных тестов, но даже мелкосерийного производства сойдут.

Share this post


Link to post
Share on other sites

K0nstantin

Согласен с первым сообщением alexunder'а.
Насчёт совета по эпоксидке не уверен. Всё же мощный кристалл 5х7мм 20 Вт, отвод тепла нужен.
У нас похоже что-то из F&S BONDTEC 53XX. Нареканий нет.

Share this post


Link to post
Share on other sites

DEM_ALEX
6 hours ago, alexunder said:

кроме случаев когда нужен был хороший низкоомный и термический контакт подложки с платой или корпусом

Вот как раз наш случай. В большей части интересует монтаж СВЧ кристаллов и требуется малое электрическое и термическое сопротивление в месте контакта с корпусом. Большое спасибо за ответы. Будем разбираться.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Freesom
2 hours ago, DEM_ALEX said:

Вот как раз наш случай. В большей части интересует монтаж СВЧ кристаллов и требуется малое электрическое и термическое сопротивление в месте контакта с корпусом

ну эпоксидка бывает и с наполнителем, тепло- и электропроводящая, специально для таких случаев. Почитайте применение, там одни кристаллы, в том числе и свч

Share this post


Link to post
Share on other sites

alexunder
4 hours ago, DEM_ALEX said:

Вот как раз наш случай. В большей части интересует монтаж СВЧ кристаллов и требуется малое электрическое и термическое сопротивление в месте контакта с корпусом.

Только сейчас обратил внимание (спасибо @K0nstantin), что ваш чип потребляет 2.5*20 = 50Вт при столь малой площади, ну и в ДЩ указываются рассеиваемая мощность в десятки Ватт. Таким образом, монтировать лучше в керамику (Al2O3 или даже AlN), причем, желательно с интегрированным теплоотводом/фланцем из меди или медно-вольфрамового сплава. На странице 11 ДЩ как раз указан такой тип установки, при котором измерялись некоторые параметры: медномолибденовая подложка (CoMo) на эвтектику.

Для лабораторных тестов, наверное, можно и на плату с thermal vias, если в каких-нибудь маломощных режимах работать будете.

 

Выше верно отметили про эпоксидку и ссылку дали на хороший продукт (не знаю, как будет с доставабельностью в ваших краях). Приходилось применять эпотек 4110 (прицепил ДЩ), он и токо- и относительно неплохо тепло-проводящий. Применяли для чипа, который 15Вт рассеивает на медную подложку (чип, конечно, был побольше вашего, 22х20 мм).

 

E4110-LV.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.